JPH0251738B2

JPH0251738B2 -

Info

Publication number: JPH0251738B2
Application number: JP16661181A
Authority: JP
Inventors: Yasuaki Yamada
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1981-10-19
Filing date: 1981-10-19
Publication date: 1990-11-08
Also published as: JPS5867481A

Description

【発明の詳細な説明】［技術分野］本発明は高速に、高精度にモータを停止させる
ことができるモータ制御方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field] The present invention relates to a motor control method that can stop a motor at high speed and with high precision.

［従来技術］モータを使用する機器において、例えばプリン
タのキヤリツジ、或いは活字ホイール等の駆動、
停止、印字の動作には高速移動、高精度の停止が
望まれていた。[Prior Art] In equipment that uses a motor, for example, driving a printer's carriage or type wheel, etc.
High-speed movement and high-precision stopping were desired for stopping and printing operations.

［目的］本発明の目的は上記欠点を除去することにあ
る。[Objective] The object of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks.

本発明の目的は、高速、高精度にモータの停止
を行うことが可能なモータ制御方法を提供するこ
とにある。 An object of the present invention is to provide a motor control method that can stop a motor at high speed and with high precision.

本発明の他の目的はLSI化された制御装置を用
いることができる印字方法を提供することにあ
る。 Another object of the present invention is to provide a printing method that can use an LSI-based control device.

本発明の他の目的はモータの回転軸の現在位置
と、前記モータの回転軸の目標位置との比較に応
じて得られるデジタル−アナログ変換された速度
制御信号により、前記モータの回転をモータが停
止領域に達するまで制御し、前記モータが停止領
域に到達後は前記モータの回転に伴つて得られる
アナログ信号と前記アナログ信号の位相を進めて
得た信号との合成信号により、前記モータの回転
を制御し、停止させるようにしたモータ制御方法
を提供することにある。 Another object of the present invention is to control the rotation of the motor by a digital-to-analog converted speed control signal obtained by comparing the current position of the motor's rotating shaft with a target position of the motor's rotating shaft. The motor is controlled until it reaches the stop region, and after the motor reaches the stop region, the rotation of the motor is controlled by a composite signal of an analog signal obtained as the motor rotates and a signal obtained by advancing the phase of the analog signal. An object of the present invention is to provide a motor control method that controls and stops the motor.

［実施例］以下、図面により本発明の一例を詳細に説明す
る。[Example] Hereinafter, an example of the present invention will be explained in detail with reference to the drawings.

第１図は本発明の一例の印字装置における活字
選択制御部の構成の一例を示し、ここでキーボー
ド１において印字したい活字のキーを押下するこ
とにより印字指示信号が発生する。この印字指示
信号を中央処理装置（CPU）２に供給し、ここ
で印字指示に従つて活字ホイール３上の基準位置
からの位置を示す位置指示データが解読される。
この位置指示データをラツチ４にセツトする。従
つて、ラツチ４には所望活字に対応する目的位
置、すなわち活字ホイール３の停止位置が格納さ
れる。 FIG. 1 shows an example of the configuration of a type selection control section in a printing device according to an example of the present invention, in which a print instruction signal is generated by pressing a key of a type desired to be printed on a keyboard 1. This print instruction signal is supplied to the central processing unit (CPU) 2, where position instruction data indicating the position from the reference position on the type wheel 3 is decoded in accordance with the print instruction.
This position instruction data is set in latch 4. Therefore, the latch 4 stores the destination position corresponding to the desired type character, ie the stop position of the type wheel 3.

活字ホイール３はモータ５により駆動される。
このモータ５の駆動軸には、活字ホイール３の他
に、発光ダイオード、ホトダイオードおよびコー
ド板から成るホトエンコーダ６を結合し、活字ホ
イール３の回転に応じた各種出力Ａ，ＢおよびＣ
を検出する。すなわち、ホトエンコーダ６からの
出力Ａ，ＢおよびＣは、第２図に示すように形成
される。出力ＡおよびＢは各々の１周期が活字ホ
イール３の１つの活字に対応しており、例えば96
個の活字が活字ホイール３に配置されているとき
には、この活字ホイール３の１回転により、信号
ＡおよびＢは96周期発生する。なお、信号ＡとＢ
との間の位相差は90゜になるようにし、それによ
り活字ホイール３の回転方向を知るようにする。
信号Ｃは活字ホイール３の１回転につき１個発生
し、この信号Ｃにより活字ホイール３の基準位置
を規定する。信号Ａ，ＢおよびＣはそれぞれコン
パレータ７，８および９に供給され、それぞれ基
準レベルと比較することにより、“１”、“０”の
２値で表現されるデイジタル信号Ｄ，ＥおよびＦ
（第２図参照）に波形整形される。信号Ｄおよび
Ｅはパルス発生回路１０に供給され、信号Ｄおよ
びＥの各立上りおよび立下り端縁に対応するパル
スＧ、モータ５の回転方向に応じて信号Ｄの立下
りまたは立上り端縁を各活字に対応する情報とし
て得たパルスＨ、および信号Ｅが信号Ｄより遅れ
ているとき“０”、逆に進んでいるとき“１”に
なるパルス、つまりモータ５の実際の回転方向を
示す方向判別信号Ｉをパルス発生回路１０より発
生させる。 The type wheel 3 is driven by a motor 5.
In addition to the type wheel 3, a photoencoder 6 consisting of a light emitting diode, a photodiode, and a code plate is connected to the drive shaft of the motor 5, and various outputs A, B, and C are connected in accordance with the rotation of the type wheel 3.
Detect. That is, outputs A, B and C from the photoencoder 6 are formed as shown in FIG. Outputs A and B each correspond to one type character on type wheel 3, e.g. 96
When four type characters are placed on the type wheel 3, one rotation of the type wheel 3 generates 96 cycles of the signals A and B. In addition, signals A and B
The phase difference between the two is set to be 90 degrees, so that the direction of rotation of the type wheel 3 can be determined.
One signal C is generated per revolution of the type wheel 3, and this signal C defines the reference position of the type wheel 3. Signals A, B, and C are supplied to comparators 7, 8, and 9, respectively, and compared with the reference level, digital signals D, E, and F expressed as binary values of "1" and "0" are generated.
(See Figure 2). Signals D and E are supplied to a pulse generation circuit 10, which generates pulses G corresponding to rising and falling edges of signals D and E, respectively, and pulses G corresponding to rising and falling edges of signals D and E, and pulses G corresponding to rising and falling edges of signal D, respectively, depending on the rotational direction of the motor 5. The pulse H obtained as information corresponding to the printed characters and the pulse that becomes "0" when the signal E is behind the signal D, and becomes "1" when the signal E is ahead of the signal D, that is, the direction indicating the actual rotation direction of the motor 5. A discrimination signal I is generated by a pulse generation circuit 10.

コンパレータ９からの信号Ｆは活字ホイール３
の１回転につき１個発生し、加減算カウンタ１１
の内容を零にリセツトするリセツトパルスであ
る。この加減算カウンタ１１には信号Ｈ，Ｉおよ
びＦを供給し、回転方向を示す信号Ｉのレベルに
応じてパルスＨをアツプカウントまたはダウンカ
ウントする。従つて、加減算カウンタ１１の出力
内容は、信号Ｃを発生したときのモータ５の回転
位置を基準０として、活字ホイール３の回転位置
を常に示している。 The signal F from comparator 9 is the type wheel 3
One is generated per rotation of the addition/subtraction counter 11.
This is a reset pulse that resets the contents of . The addition/subtraction counter 11 is supplied with signals H, I, and F, and counts up or down the pulse H depending on the level of the signal I indicating the direction of rotation. Therefore, the output content of the addition/subtraction counter 11 always indicates the rotational position of the type wheel 3, with the rotational position of the motor 5 when the signal C is generated as a reference 0.

ラツチ４に格納されている活字ホイール３の目
的位置データと、加減算カウンタ１１の内容であ
る活字ホイール３の現在位置データとを加減算器
１２に供給し、ここで両データを比較して、目的
値までの位置誤差量をデジタル的に算出する。こ
の位置誤差量の符号は、モータ５の回転すべき方
向を示している。この符号を含めた位置誤差量を
ROMの形態の第１変換表１３に供給し、当該位
置誤差量に対応した目標値信号Ｓを得る。 The target position data of the type wheel 3 stored in the latch 4 and the current position data of the type wheel 3, which is the content of the addition/subtraction counter 11, are supplied to the adder/subtractor 12, where both data are compared and the target value is determined. Digitally calculate the position error amount up to. The sign of this positional error amount indicates the direction in which the motor 5 should rotate. The position error amount including this sign is
The target value signal S is supplied to the first conversion table 13 in the form of ROM to obtain the target value signal S corresponding to the position error amount.

パルス発生回路１０からのパルスＧをパルス間
隔カウンタ１４に供給し、このパルスＧの生起時
間隔を、発振器１５からの基準パルスにより計測
し、パルスＧが到達する度毎にそのときの最終カ
ウント内容をラツチする。このラツチされている
パルス間隔データと回転方向信号Ｉとを第２変換
表、すなわち逆数変換表１６に供給し、モータ５
の回転方向も含めた速度に比例した数値を得る。
この数値は、パルスＧの直前の一周期の平均速度
に比例する。つまりＱはパルスＧの一周期（信号
Ａの1/4周期）だけ遅れて表われる。 The pulse G from the pulse generation circuit 10 is supplied to the pulse interval counter 14, and the generation time interval of this pulse G is measured using the reference pulse from the oscillator 15. Each time the pulse G arrives, the final count contents at that time are calculated. Latch. The latched pulse interval data and rotational direction signal I are supplied to the second conversion table, that is, the reciprocal conversion table 16, and the motor 5
Obtain a value proportional to the speed, including the direction of rotation.
This value is proportional to the average speed of one cycle immediately before the pulse G. In other words, Q appears delayed by one cycle of pulse G (1/4 cycle of signal A).

第１変換表１３からの目標値信号と、第２変換
表１６からの所定期間遅延した平均速度に比例し
た数値とを加減算器１７に供給し、誤差値を得
る。得られる誤差値の符号がモータ５の駆動方向
を意味し、誤差値の絶対値がモータ５の駆動の大
きさを表わす。この誤差値をＤ／Ａ変換器１８に
供給し、極性を有するアナログ誤差信号０に変換
する。この信号０をスイツチ１９および増幅器２
０を介してモータ５に供給し、このモータ５を駆
動する。 The target value signal from the first conversion table 13 and the numerical value proportional to the average speed delayed by a predetermined period from the second conversion table 16 are supplied to the adder/subtractor 17 to obtain an error value. The sign of the obtained error value indicates the drive direction of the motor 5, and the absolute value of the error value indicates the magnitude of the drive of the motor 5. This error value is supplied to the D/A converter 18 and converted into an analog error signal 0 having polarity. This signal 0 is sent to switch 19 and amplifier 2.
0 to the motor 5 to drive the motor 5.

加減算器１２は位置誤差量が零のときに信号Ｊ
を発生し、この信号Ｊをアンドゲート２１に供給
する。アンドゲート２１には、コンパレータ８か
らの信号Ｅをインバータ２２で反転して得た信号
Ｅをも供給する。アンドゲート２１の出力Ｋをス
イツチ１９に切換制御入力として供給すると共
に、遅延回路２３に供給する。遅延回路２３は、
活字ホイール３が停止領域に入つてから停止する
のに十分な時間だけ信号Ｋを遅延させ、その遅延
出力によりハンマー制御部２４を起動させる。 The adder/subtractor 12 outputs the signal J when the position error amount is zero.
is generated and this signal J is supplied to the AND gate 21. The AND gate 21 is also supplied with a signal E obtained by inverting the signal E from the comparator 8 with an inverter 22 . The output K of the AND gate 21 is supplied to the switch 19 as a switching control input, and is also supplied to the delay circuit 23 . The delay circuit 23 is
The signal K is delayed by a time sufficient for the type wheel 3 to enter the stop area and stop, and the delayed output activates the hammer control 24.

また信号Ａを抵抗２７，２８および２９とコン
デンサ３０と増幅器３１および３２とから成る進
相補償回路３３に供給すると共に、抵抗３４にも
供給する。この進相補償回路３３の出力信号Ｌは
第２図に示すようになる。抵抗２７と３４とを接
続点３５で接続することにより、その接続点３５
には信号Ｌと信号Ａとを加算した信号Ｍが得られ
る。この信号Ｍをスイツチ１９の下方の接続位置
に供給する。 Further, the signal A is supplied to a phase advance compensation circuit 33 consisting of resistors 27, 28, and 29, a capacitor 30, and amplifiers 31 and 32, and is also supplied to a resistor 34. The output signal L of this phase advance compensation circuit 33 is as shown in FIG. By connecting the resistors 27 and 34 at the connection point 35, the connection point 35
A signal M is obtained by adding the signal L and the signal A. This signal M is applied to the lower connection position of switch 19.

第２図は活字ホイール３の活字位置「95」から
活字位置「３」へモータ５を駆動する際の各部の
信号波形を示し、ラツチ４に目的位置として活字
位置「３」のデータがラツチされると、このデー
タ「３」と加減算カウンタ１１の内容「95」とが
減算器１２で比較され、位置誤差データとして＋
４が得られる。加減算器１２における演算手順と
しては、まず３−95＝−92を実行し、その結果の
絶対値が96／２以上であるので、−92＋96＝＋４
の結果を出力する。この手順により、最短回動量
に対応する回転方向とその回動量とが求められ
る。 Figure 2 shows the signal waveforms of various parts when driving the motor 5 from the type position ``95'' of the type wheel 3 to the type position ``3'', and the data of the type position ``3'' is latched in the latch 4 as the target position. Then, this data "3" and the content "95" of the addition/subtraction counter 11 are compared in the subtracter 12, and + is obtained as position error data.
4 is obtained. The calculation procedure in the adder/subtractor 12 is to first execute 3-95=-92, and since the absolute value of the result is 96/2 or more, -92+96=+4
Output the result. Through this procedure, the rotation direction and the amount of rotation corresponding to the shortest amount of rotation are determined.

一方、モータ５は停止していたので信号Ａおよ
びＢは変化しておらず、パルスＧも発生していな
い。従つて、パルス間隔カウンタ１４の計数値は
最大計数値を示している。このカウンタ１４が最
大計数値を計数したときには逆数変換表１６から
は速度値として０が得られるようにしておく。そ
して、この速度値０と変換表１３からの指示値と
を加減算器１７により演算する。今、速度値が０
であるから、指示値がそのままＤ／Ａ変換器１８
に供給される。このときスイツチ１９は図示の接
続位置にあるので、第２図に示すように信号Ｎと
してはＤ／Ａ変換出力０のうち左端の値0₁を発生
する。この信号によりモータ５は加速されて回転
を開始し、それに従つて、第２図示のように、信
号ＡおよびＢが変化して信号ＧおよびＨをそれぞ
れ発生する。これにより位置誤差量が減少して行
き、またカウンタ１４の計数値も小さくなり、逆
数変換表１６からの平均速度値は大きくなる。こ
れに応じて、加減算器１７の出力は減少して行
き、第２図に示すように、ある点P₁で信号０の
符号が反転し、モータ５に減速のトルクを発生す
るような信号N₂を発生する。以上のような閉ル
ープ制御により、モータ５は、位置誤差が零、す
なわち目的位置「３」の領域では、極めて低速度
で回転している。このように位置誤差が零になる
と、加減算器１２からは位置誤差零についての信
号Ｊが得られ、この信号Ｊをアンドゲート２１に
供給する。このアンドゲート２１には信号Ｅをイ
ンバータ２２で反転して得た信号をも供給し、
従つて信号Ｅが“０”になることによりアンドゲ
ート２１を開く。このアンドゲート２１の出力信
号Ｋによりスイツチ１９を第１図示の位置から下
方の位置に切り換える。 On the other hand, since the motor 5 had stopped, the signals A and B have not changed, and the pulse G has not been generated. Therefore, the count value of the pulse interval counter 14 indicates the maximum count value. When this counter 14 counts the maximum count value, 0 is obtained as the speed value from the reciprocal conversion table 16. Then, this speed value 0 and the instruction value from the conversion table 13 are calculated by the adder/subtractor 17. Now the speed value is 0
Therefore, the indicated value is directly transmitted to the D/A converter 18.
is supplied to At this time, the switch 19 is in the connection position shown, so that the leftmost value 0 to ₁ of the D/A conversion output 0 is generated as the signal N, as shown in FIG. The motor 5 is accelerated by this signal and starts rotating, and accordingly, the signals A and B change to generate the signals G and H, respectively, as shown in the second diagram. As a result, the position error amount decreases, the count value of the counter 14 also decreases, and the average speed value from the reciprocal conversion table 16 increases. Correspondingly, the output of the adder/subtractor 17 decreases, and as shown in _FIG . Generates ₂ . Due to the closed loop control as described above, the motor 5 rotates at an extremely low speed in the region where the position error is zero, that is, the target position "3". When the positional error becomes zero in this way, the adder/subtractor 12 obtains a signal J regarding the positional error of zero, and this signal J is supplied to the AND gate 21. A signal obtained by inverting the signal E with an inverter 22 is also supplied to this AND gate 21,
Therefore, when the signal E becomes "0", the AND gate 21 is opened. The output signal K of the AND gate 21 causes the switch 19 to be switched from the position shown in the first figure to the lower position.

スイツチ１９がこのように切り換わると、増幅
器２０には信号Ｍが入来する。すなわち、停止領
域においては、進相補償信号Ｌと信号Ａの最終の
１／４周期を合成した信号Ｍによりモータ５の駆動
を制御する。モータ５の回転速度は、信号Ｍが零
点に近づくに従つて減少していき、遂には停止す
る。ここで、信号Ａのみでモータ５に加える力を
制御すると振動が生じるので、本発明では、信号
Ａを進相補償回路３１に通して位相をずらした信
号Ｌと信号Ａの1/4周期とを加算した信号Ｍによ
りモータ５を駆動する。これにより振動は速やか
に減衰し、モータ５は信号Ａの零を横切る点で停
止する。 When switch 19 is toggled in this manner, signal M is received by amplifier 20. That is, in the stop region, the drive of the motor 5 is controlled by a signal M that is a combination of the phase advance compensation signal L and the final 1/4 period of the signal A. The rotational speed of the motor 5 decreases as the signal M approaches the zero point, and finally stops. Here, if the force applied to the motor 5 is controlled only by the signal A, vibrations will occur, so in the present invention, the signal A is passed through the phase advance compensation circuit 31 and the phase of the signal L and the signal A are shifted by 1/4 period. The motor 5 is driven by the signal M obtained by adding . As a result, the vibration is quickly attenuated, and the motor 5 is stopped at the point where the signal A crosses zero.

以上から明らかなように、本発明によれば、
LSI化された制御装置を用いて構成するのに好適
である。さらに、活字ホイールを搭載するキヤリ
ツジの駆動用モータにもこれを適用すればLSI化
はさらに促進される。 As is clear from the above, according to the present invention,
It is suitable for configuration using an LSI-based control device. Furthermore, if this technology is applied to the drive motor of a carriage equipped with a type wheel, LSIization will be further promoted.

［効果］以上、詳述した様に本発明により、高速、高精
度にモータの停止を行うことが可能なモータ制御
方法を提供することが可能となつた。[Effects] As described in detail above, the present invention makes it possible to provide a motor control method capable of stopping a motor at high speed and with high precision.

以上、詳述した様に本発明により、モータの回
転軸の現在位置と、前記モータの回転軸の目標位
置との比較に応じて得られるデジタル−アナログ
変換された速度制御信号により、前記モータの回
転をモータが停止領域に達するまで制御し、前記
モータが停止領域に到達後は前記モータの回転に
伴つて得られるアナログ信号と前記アナログ信号
の位相を進めて得た信号との合成信号により、前
記モータの回転を制御し、停止させるようにした
モータ制御方法を提供することが可能となつた。 As described in detail above, according to the present invention, the speed control signal of the motor is controlled by a speed control signal that is digital-to-analog converted and obtained in response to a comparison between the current position of the rotary shaft of the motor and the target position of the rotary shaft of the motor. The rotation is controlled until the motor reaches a stop region, and after the motor reaches the stop region, a composite signal of an analog signal obtained as the motor rotates and a signal obtained by advancing the phase of the analog signal, It has now become possible to provide a motor control method that controls and stops the rotation of the motor.

[Brief explanation of drawings]

第１図は本発明印字装置の構成の一例を示すブ
ロツク図、第２図はその各部信号波形図である。１……キーボード、２……中央処理装置
（CPU）、３……活字ホイール、４……ラツチ、
５……モータ、６……ホトエンコーダ、７，８，
９……コンパレータ、１０……パルス発生回路、
１１……加減算カウンタ、１２……加減算器、１
３……第１変換表、１４……パルス間隔カウン
タ、１５……発振器、１６……第２変換表、１７
……加減算器、１８……Ｄ／Ａ変換器、１９……
スイツチ、２０……増幅器、２１……アンドゲー
ト、２２……インバータ、２３……遅延回路、２
４……ハンマー制御部、２７，２８，２９，３４
……抵抗、３０……コンデンサ、３１，３２……
増幅器、３３……進相補償回路、３５……接続
点。 FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of the printing apparatus of the present invention, and FIG. 2 is a signal waveform diagram of each part thereof. 1...Keyboard, 2...Central processing unit (CPU), 3...Type wheel, 4...Latch,
5...Motor, 6...Photoencoder, 7,8,
9... Comparator, 10... Pulse generation circuit,
11...Addition/subtraction counter, 12...Addition/subtraction device, 1
3... First conversion table, 14... Pulse interval counter, 15... Oscillator, 16... Second conversion table, 17
...Adder/subtractor, 18...D/A converter, 19...
Switch, 20...Amplifier, 21...And gate, 22...Inverter, 23...Delay circuit, 2
4...Hammer control section, 27, 28, 29, 34
...Resistor, 30...Capacitor, 31,32...
Amplifier, 33... Phase advance compensation circuit, 35... Connection point.

Claims

[Claims]

1. A digital-to-analog converted speed control signal obtained by comparing the current position of the motor's rotating shaft with the target position of the motor's rotating shaft,
Controlling the rotation of the motor until the motor reaches a stop region, and after the motor reaches the stop region, combining an analog signal obtained as the motor rotates with a signal obtained by advancing the phase of the analog signal. A motor control method characterized in that the rotation of the motor is controlled and stopped by a signal.